海拔对电子元件影响
试论高海拔对电气设备的特殊要求
试论高海拔对电气设备的特殊要求高海拔地区是指海拔在3000米以上的地区，这些地区由于地理环境的特殊性，对电气设备的要求也是特殊的。
在这些地区，电气设备需要面对更加严酷的气候条件、气压问题以及较高的辐射等挑战，因此需要特殊的设计和制造才能保证设备的正常运行。
本文将试论高海拔对电气设备的特殊要求，以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、气候条件的挑战高海拔地区的气候条件通常是寒冷且干燥的，温差大、日照强、气压低等特点会对电气设备的使用产生一定的影响。
在这样的气候条件下，电气设备往往需要具备更高的耐寒性、防晒性、防潮性等特点。
电气设备的外壳材料、密封件、散热系统等方面都需要进行特殊设计和加强，以保证设备在极端的气候条件下仍能正常运行。
二、气压问题的处理高海拔地区的大气压通常比低海拔地区低很多，这会导致电气设备在这样的环境中易发生放电、闪overvoltage、绝缘击穿等问题。
在高海拔地区使用的电气设备需要具备更高的绝缘强度、耐压性能以及放电等特性。
对于一些高压电气设备，还需要进行特殊的设计和防护，以防止因气压问题导致的设备过载、损坏等问题。
三、辐射的挑战高海拔地区的辐射强度通常比低海拔地区要大很多，这会对一些携带电子元器件的电气设备造成影响。
在设计和制造这样的电气设备时，需要特别考虑元器件的辐射抗性、屏蔽性能等特点。
对于一些对辐射敏感的电气设备，还需要进行特殊的辐射抑制设计，以确保设备在高辐射环境下的正常运行。
四、总体设计要求除了针对特殊的气候条件、气压问题和辐射等方面的挑战外，高海拔地区的电气设备在总体设计上也需要作出一些调整。
在结构上需要更加坚固、耐久，以适应崎岖的地形和较强的振动。
在散热系统上需要更加高效，以应对气候条件造成的设备过热问题。
在绝缘设计上需要更加谨慎，以应对大气压变化导致的绝缘性能变化。
在元器件选择上需要更加严格，以保证设备在高辐射环境下的稳定性。
海拔高度对电器设备的影响
海拔高度对电器设备的影响海拔高度对电器设备的影响标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]海拔高度对电气设备的影响随着海拔高度的增加，大气的压力下降，空气密度和湿度相应地减少，其特征为：a、空气压力或空气密度较低；b、空气温度较低，温度变化较大；c、空气绝对湿度较小；d、大阳辐射照度较高；e、降水量较少；f、年大风日多；g、土壤温度较低，且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律，列出如下：1、空气压力或空气密度降低的影响。
1）对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低~,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
4）对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。
a）、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；b）、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5）对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低~,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率，每100m一般在以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每100m达到2K以上。
工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能变化分析
工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能变化分析摘要：本文主要针对工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能展开分析，思考了工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能的变化问题，并对其变化进行了总结，希望能够为今后的工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能研究提供参考。
关键词：高海拔地区；电子产品；绝缘性能；变化前言对于工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能来说，一定要具备更好的性能才能够保证其工作的效果，为此，本文对工作在高海拔地区电子产品的绝缘性能进行了研究，旨在提高其性能应用效果。
1、高海拔对电子产品的影响1.1对绝缘强度和放电电压的影响。
海拔增高，空气密度降低，带电质点平均自由行程增大，电子单位行程距离中的碰撞次数减少，但每次碰撞前所积累的能量增大，空气分子电离的概率增大，故随着海拔的增高，空气绝缘强度降低，高压电器设备外绝缘的放电电压下降。
对高电压电器设备和元件影响较为显著，尤其是同时出现高相对湿度时情况更为严重。
对于高压输变电设备的外绝缘，海拔每升高100m，绝缘强度需考虑提高约1%。
1.2湿度的影响。
高海拔地区在相对湿度接近饱和的情况下，昼夜温差将造成严重的凝露，同时，过大的湿度将对风电电子设备绝缘产生严重影响。
1.3温升的影响海拔升高，空气压力或密度降低，散热的对流作用减弱，致使以空气为散热介质的电子设备的散热能力下降，温升升高。
1.4温度的影响。
高海拔地区平均空气温度和最高环境温度都随海拔升高而降低，对设备温升可以起到一定的补偿作用，环境空气温度的补偿值为海拔每升高100m，环境空气温度降低0.5℃;大温差会造成产品绝缘老化、变形、保护层脱落，密封结构易于破坏。
因此有防护设备时应保证其防护要求，无防护设备时应提供产品本身的防护能力。
1.5对通断性能的影响。
以自由空气为灭弧介质的开关电器产品灭弧能力降低，通断能力下降，在一定程度上导致产品寿命的降低，不利于风电机组的安全稳定运行。
1.6对外形和密封的影响。
海拔增高，空气密度降低，低气压可导致元件密封不严造成泄漏;还有紫外线强，又可导致密封件老化，加快泄漏;引起低密度、低浓度、多孔性材料(如:电工绝缘材料、隔热材料等)的物理和化学性质的变化。
4高原环境对电工电子产品的影响及防护_孙立军
高原环境对电工电子产品的影响及防护★孙立军，蔡汝山（工业和信息化部电子第五研究所，广东广州510610）摘要：通过资料整理分析与实地调研，分析了低气压、低温、日夜温差、太阳辐射、雷击与静电等高原气候环境因素对电工电子产品的影响及防护方法，为高原用电工电子产品环境适应性设计与环境试验与评价提供参考。
关键词：高原；环境；电工电子产品中图分类号：X820.3文献标识码：A文章编号：1672-5468（2010）04-0015-04Effect of Highland Climate on the Electric and Electronic Products and their ProtectionSUN Li-jun ，CAI Ru-shan（CEPREI ，Guangzhou 510610，China ）Abstract ：Based on literature investigation and field research ，the effect of highland climaticenvironmental factors on electric and electronic products and their protection are analyzed ，including low atmospheric pressure ，low temperature ，temperature difference between day and night ，solar radiation ，lightning and static electricity ，which can be used to support the environmental suitability design,environmental test and evaluation of electric and electronic prod -ucts for highland.Key words ：plateau ；environment ；electric and electronicproduct★基金项目：中国人民解放军总装备部技术基础局计划项目资助。
高海拔对电气设备影响
高海拔对电气设备影响高海拔对电气设备主要的影响是绝缘和温升两方面。
对不同的电气设备影响的侧重点不同。
一、高压开关设备海拔升高，气压降低，空气的绝缘强度减弱，使电器外绝缘降低而对内绝缘影响很小。
由于设备的出厂试验是在正常海拔地点进行的，因此，根据IEC出版物694对于开关设备以其额定工频耐压值和额定脉冲耐压值来鉴定绝缘能力，对于使用地点超过1000M以上时，应作适当的校正。
对于10KV开关柜来说，其额定电压为12KV；额定工频耐压值（有效值）为32KV（对隔离距离）和28KV（各相之间及对地）；额定脉冲耐压值（峰值）为85KV（对隔离距离）和75KV（各相之间及对地）。
而随着海拔的升高，空气密度降低，散热条件变差，会使高压电器在运行中温升增加，但空气温度随海拔高度的增加而逐渐降低，基本可以补偿由海拔升高对电器温升的影响。
但对于阀式避雷器来说，情况就较为复杂。
由于避雷器自身并不密封，其阀片的间距不可调，因此其火花间隙的放电电压易受空气密度的影响，所以应向设备厂商注明海拔高度，或使用高压型阀式避雷器。
二、干式变压器环氧树脂干式变压器，国家标准关于以上两个因素有着明确的校正方法。
根据GB6450）《干式变压器》中第，对于在超过1000M海拔处运行，并在正常海拔进行试验的变压器，其温升限值应相应递减，超过1000M海拔部分以第500M为一级，温升限值接自冷变压器2.5%、风冷变压器5%减小；额定短时工频耐受电压值同时增加6.25%。
三、低压电气设备对于低压电气设备，情况要稍好一些。
根据JB/Z0103-11标准及科研部门的调查研究，现有普通型低压电器在高原地区的使用如下：1、温度：现有一般低压电器产品，使用于高原地区时，其动、静触头和导电体以及线圈等部分的温度随海拔高度的增加而递增。
其温升递增率为海拔每升高100M，温升增加0.1-0.5K，但大多数产品均小于0.4K。
而高原地区气温随海拔高度的增加而降低，其递减率为海拔每升高100M，气温降低足够补偿由海拔升高对电器温升的影响。
大气压力和海拔对电气元件的影响
大气压力和海拔对电气元件的影响
海拔高度超过1000m的地区称为高原地区。
高原地区气候的主要特征是:气压、温度、湿度随海拔的增高而减小,太阳幅射随海拔增高而增高。
于是给电器元件的运行带来了许多不利的影响。
而我国的一般电器元件则是按海拔≤1000m的环境条件设计的。
因此研究高原环境对采金船电气产品及设备的影响及其所采取的措施,对今后指导采金船电气设计和低压电器元件的选型是有着一定的意义。
从上表可以看出，在3500m处的大气压仅为海平面大气压的65.5%。
日温差大、风沙大，引起热胀冷缩变化剧烈，使设备密封不易保持，密封材料老化快，产生渗漏。
由于低温、昼夜温差大，使仪表中的线性元件特性发生线性变化，测试仪表（包括压力表、液压表、流量计等）普遍存在精度降低、重复性差，零点漂移严重。
橡胶密封件经低温试验表明，随着温度的下降，其硬度、扯断强度及伸涨率三项机械性能均表现出不同程度的下降趋势。
由于昼夜温差大，温度变化快，设备外绝缘表面容易产生凝露，在低气压、污秽等综合作用下，绝缘强度急剧下降，极易产生运行电压的绝缘闪络事故。
太阳辐射的影响
高原地区日照强烈，紫外线强度大，会促使绝缘材料老化加快，特别是有机绝缘材料，会加速油漆涂层的老化和龟裂。
高海拔对电气设备的影响
海拔高度对电气产品的影响随着海拔高度的增加，大气的压力下降，空气密度和湿度相应地减少，其特征为：a、空气压力或空气密度较低；b、空气温度较低，温度变化较大；c、空气绝对湿度较小；d、大阳辐射照度较高；e、降水量较少；f、年大风日多；g、土壤温度较低，且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律，列出如下：1、空气压力或空气密度降低的影响1）对绝缘介质强度的影响 空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%. 2)对电气间隙击穿电压的影响 对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
4）对开关电器灭弧性能的影响 空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。
a）、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；b）、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5）对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。
在海拔至5000 m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率，每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每100m达到2K以上。
医疗电源的工作海拔
医疗电源的工作海拔医疗电源是医疗设备中至关重要的一部分，它为医疗设备提供可靠的电力供应。
然而，医疗电源的工作海拔对其性能和稳定性有着重要的影响。
医疗电源的工作海拔是指其能够正常工作的海拔高度范围。
由于海拔的升高会导致气压变小，空气稀薄，氧气含量减少等因素，这些因素都可能对医疗电源的性能和稳定性产生负面影响。
在低海拔地区，气压较大，空气较稠密，氧气含量较高，医疗电源的工作性能通常较好。
而在高海拔地区，气压较小，空气较稀薄，氧气含量较低，医疗电源可能面临一些挑战。
医疗电源中的电子元器件可能受到高海拔环境下的气压变化影响。
在高海拔地区，气压较小，电子元器件可能会受到较大的压力，从而导致其性能的变化甚至损坏。
因此，医疗电源的设计和选材需要考虑到高海拔环境下的气压变化因素，以确保其在高海拔地区的稳定性和可靠性。
高海拔地区的空气稀薄，散热效果较差。
医疗电源在工作过程中会产生一定的热量，如果散热不良，温度过高可能导致电子元器件的性能下降甚至损坏。
因此，医疗电源在设计和制造时需要考虑到高海拔地区的散热问题，采取合适的散热措施，确保医疗电源在高海拔地区的稳定工作。
高海拔地区的氧气含量较低，可能会对医疗电源的燃烧和供氧产生影响。
医疗电源中的某些部件可能需要氧气参与燃烧过程，如果氧气含量不足，可能会导致燃烧不完全或者无法正常燃烧，从而影响医疗电源的工作效果。
因此，在设计和制造医疗电源时，需要考虑到高海拔地区的氧气含量问题，确保医疗电源能够在不同海拔地区正常工作。
医疗电源的工作海拔还与其输出功率和负载特性有关。
在高海拔地区，由于气压较小，医疗电源的输出功率可能会下降，而负载特性可能会发生变化。
因此，在选择医疗电源时，需要考虑到工作海拔和所需功率的匹配，以确保医疗设备能够正常工作。
医疗电源的工作海拔对其性能和稳定性有着重要的影响。
在设计和制造医疗电源时，需要考虑到高海拔环境下的气压变化、散热问题、氧气含量等因素，以确保医疗电源能够在不同海拔地区正常工作。
为什么很多设备都要求使用海拔不高于1000米
率增大，有密封要求的电工产品，间接影响到电气性能；d、引起受压容器所承受压力的变化，导致受压容器容易破裂。
2、空气温度降低及温度变化（包括日温差）增大的影响1）高原环境空气温度对产品温升的补偿平均空气温度和最高空气温度均随海拔升高而降低，电工绝缘材料的热老化寿命决定于平均空气温度。
高原环境空气温度的降低可以部分或全部补偿因气压降低而引起电工产品运行中温升的增加。
环境空气温度的补偿值为0.5K/hm。
2）日温差或温度变化对产品结构的影响高原空气温度的日温差大。
较大的温度变化使产品外壳容易变形、龟裂，密封结构容易破裂。
3、空气绝对湿度减小的影响1）、绝对湿度对外绝缘强度的影响平均绝对湿度随海拔升高而降低。
绝对湿度降低时，电工产品的外绝缘强度降低，因此要考虑工频放电电压与冲击闪络电压的湿度修正。
湿度修正以零海拔时的平均绝对湿度：11g/m3为基准，具体修正按GB311.2中有关规定。
2）、绝对湿度对电机换向及炭刷磨损的影响绝对湿度的降低使换向器电机的换向火花增大，同时使电机炭刷的磨损率增加。
4、太阳辐射照度，包括紫外线辐射照度增加的影响1）高原热辐射增加的影响海拔5000m时最大太阳辐射度为低海拔时相应值的1.25倍，热辐射对物体起加热作用。
对于户外用电工产品，太阳热辐射的增加引起较大的表面附加温升，降低有机绝缘材料的材质性能，使材料变形，产生机械热应力等影响。
2）高原紫外线辐射增加的影响紫外线辐射照度随海拔升高的增加率比太阳总辐射照度的增加率大得多，海拔3000m时已达低海拔时相应值的2倍。
紫外线引起有机绝缘材料的加速老化，使空气容易电离而导致外绝缘强度和电晕起始电压降低。
从上述四大影响看出，高、低压成套开关设备使用在高原环境上的设计应该减低这些影响，提高绝缘配合，同时增大电气间隙，在选择材料上和器件上综合考虑，从结构设计和选择高原型器件入手，解决相关技术问题，其主要实现手段就是要从产品设计层面考虑。
为什么电子设备在高海拔区域更容易出现故障？
为什么电子设备在高海拔区域更容易出现故障？为什么电子设备在高海拔区域更容易出现故障？这是一个经常被人们提及的话题。
如果说我们去较高海拔的地方，如5500米的珠穆朗玛峰大本营，手机、相机等电子设备更容易出现故障，那么我们该怎样理解这个问题呢？其实，这个问题并不单纯是因为电子设备在空气中带电而发生的现象。
下面我们就共同来探索这个问题。
为什么电子设备在高海拔区域更容易出现故障？1. 等离子体的出现在海平面上，空气中的分子稠密，分子容易聚在一起，形成分子层厚度较大的，压缩力处于动态平衡状态的空气层。
但是在高海拔地区，空气层厚度减小，分子间的相互作用力减弱，导致分子变的更加散乱。
在这种情况下，电子设备工作时，电磁辐射更容易切入空气层中，使得很多原本单独存在的气体分子开始出现共振，激发出等离子体，从而阻碍电子设备的正常工作。
2.温度变化海拔越高，气温越低。
因为零下的低温可能导致微电子芯片中的电路元件膨胀或收缩，对元件的工作状态造成影响，从而导致电子设备易出问题。
3.缺氧趋近于高空的大气层中氧气含量大大降低，从而导致电子元器件之间的传输能力和工作效率也降低。
这也是导致电器失灵的原因之一。
4.静电在大气压力较低的地方，静电非常容易出现，这也造成了电子设备故障率增加。
这是因为静电可能在设备内部积蓄，直到正常工作时引起电弧放电，从而导致设备短路并失去输出信号。
如何防止电子设备在高海拔地区失效？1.使用适应海拔的设备，设备内部及使用环境质量要较好。
对于需要使用电子设备作为工作测量的地方，要使用适应海拔的设备。
2.海拔越高，设备的需求就越大。
国防、航空等行业加强了设备的设计以适应高海拔的环境，其他普通设备也应注意这一点，设计或采用较高的质量标准。
3.应在低温和低氧的环境下进行有效的测试，以确保设备在高海拔环境下的可靠性和稳定性。
总之，对于高海拔地区，人们必须提高对设备的要求，采用更好的设计和更好的材料，使设备更加稳定，更加容易适应极端的环境。
海拔高度对电气系统的影响
海拔高度对电气系统的影响：1、在海拔5000m范围内，海拔每升高l000m，平均气压降低7.7～lO.5kPa，电气外绝缘强度降低8％～3％。
这样的气候条件下将使电气设备的绝缘强度明显降低，击穿电压也会下降。
而高海拔地区空气密度严重降低，使得空气对电气拉弧能量及热能的吸收能力明显减弱，电弧离子扩散浓度增加，直流电弧的燃弧时间延长，飞弧距离增加，容易使直流电机的换向器因环火而烧损。
另外，接触器、断路器等有触点电器的电气分断能力也将严重下降。
2、电机电器的温升问题由于空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低，对于以自然对流、强迫通风或空气散热为主要散热方式的电器将产生严重影响。
相关的高原研究报告表明：在海拔5000m范围内，每升高l000m，平均气压降低7.7～10.5kPa，温升增加3％一10％。
因此，牵引电机、整流柜及接触器等电器将受到严重影响。
3、高海拔下湿度对电机电器的影响平均绝对湿度随海拔升高而降低，绝对湿度降低时，导体表面更容易积攒电荷，导致更容易发生电晕，变相降低绝缘性能。
因此，需考虑工频放电电压与冲击闪络电压的湿度修正。
4、高温差、低气温极易造成非金属电气件及导线的变形、龟裂及密封破坏，使电器提前老化，电气可靠性及寿命明显降低；而一45℃的低温环境也将使微机、液晶类显示器及仪表等无法正常工作。
5、强风沙及雷电对电气系统的影响：据青藏铁路的相关研究报告介绍，铁路沿线年2006iE 平均大风日数100余天，雷暴日数68～82天，强风沙极易使电器的机械部件磨损加剧，使运转部件出现卡滞现象，降低电气系统的可靠性；而雷电也会给微机、安全行车设备等电子设备造成致命损坏，引发安全事故。
6、高原环境下的电气维护与人员保障问题。
在高原环境下，低气压及高原缺氧会使人出现头痛、胸闷等高原反应，使人的工作能力严重下降，甚至出现脑积水等严重疾病，这就需要电气系统拥有更好的稳定性和可靠性。
为什么气压降低气体绝缘性能会降低呢？这个就要先从电弧说起。
电子设备在高海拔时引起的问题及对策
电子设备在高海拔时引起的问题及对策设计电子产品时有很多个指标需要考虑，需要检验，而海拔高度很少被提及或者关心，这是一个很少被人提及的设备性能参数。
真正应用在高海拔地区的电子产品可能会存在一系列特有的问题。
海拔高度是某地与海平面的高度差，是表示地面某个地点高出海平面的垂直距离。
我国地广物博，地理条件和气候条件十分复杂，西北部地区多数是高原，我国海拔2000M以上的地区约占33%，海拔3000M以上的地区约占16%。
不少城市都处在海拔2000M以上的地区，比如：拉萨3658.0M，西宁2261.2M等等。
随着国家西部开发政策的实施，电子设备在高海拔地区的应用越来越多，故设计师们要引起重视。
海拔越高的地区，空气密度就越小，大气压降低，使得空气粘性系数增加，空气分子数就会减少，从而导致传递的热量减少，这是由于空气对流传热是通过分子碰撞传递能量得来的。
这样热传递效率就会降低，电子部件的散热性能变得更差。
在5000M的高度上，放热系数比海平面上的值要下降21%，对流散热传递的热量也将下降21%。
在10000M的高度上将达到40%。
对流散热传递的热量减少将导致产品温升的增加。
因此处于高海拔地区的设备散热性降低。
数据中心的设备在运行中都会产生热量，由于局部区域的分子数量减少，使发热元件的温度不容易散掉，造成设备局部温升过高，如果散热不及时就会造成部分器件烧坏。
海波越高的地区，空气越稀薄，绝缘介质强度就会降低，这样使设备容易放电，致使通常的绝缘距离变得不足。
海拔高的地区容易发生凝露，降低电子设备的爬电距离。
数据中心电子设备的绝缘器件性能也会下降。
出于安全考虑，一般总希望绝缘材料的绝缘电阻尽可能大，绝缘材料主要包括气体绝缘材料、液体绝缘材料、固体绝缘材料三种。
在电子信息产品广泛采用气体介质和固体介质达到绝缘的目的，因此绝缘介质的好坏直接影响产品的安全性能。
如果设备的绝缘材料在电场中由于超过其绝缘强度被破坏而失去应有的绝缘性能，这时就会出现绝缘击穿现象，设备将无法继续正常工作。
高海拔对电气设备的影响
海拔高度对电气产品的影响随着海拔高度的增加，大气的压力下降，空气密度和湿度相应地减少，其特征为：a、空气压力或空气密度较低；b、空气温度较低，温度变化较大；c、空气绝对湿度较小；d、大阳辐射照度较高；e、降水量较少；f、年大风日多；g、土壤温度较低，且冻结期长。
这些特征对电工产品性能有下面四大影响规律，列出如下：1、空气压力或空气密度降低的影响1）对绝缘介质强度的影响空气压力或空气密度的降低，引起外绝缘强度的降低。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7~10.5kPa,外绝缘强度降低8%~13%.2)对电气间隙击穿电压的影响对于设计定型的产品,由于其电气间隙已经固定,随空气压力的降低,其击穿电压也下降.为了保证产品在高原环境使用时有足够的耐击穿能力,必须增大电气间隙.高原用电工产品的电气间隙可按下表进行修正.3)对电晕及放电电压的影响a、高海拔低气压使高压电机的局部放电起始电压降低，电晕起始电压降低，电晕腐蚀严重；b、高海拔低气压使电力电容器内部气压下降，导致局部放电起始电压降低；c、高海拔低气压使避雷器内腔电压降低，导致工频放电电压降低。
4）对开关电器灭弧性能的影响空气压力或空气密度的降低使空气介质灭弧的开关电器灭弧性能降低，通断能力下降和电寿命缩短。
a）、直流电弧的燃弧时间随海拔升高或气压降低而延长；b）、直流与交流电弧的飞弧距离随海拔升高或气压降低而增加。
5）对介质冷却效应，即产品温升的影响空气压力或空气密度的降低引起空气介质冷却效应的降低。
对于以自然对流、强迫通风或空气散热器为主要散热方式的电工产品，由于散热能力的下降，温升增加。
在海拔至5000m范围内，每升高1000m，即平均气压每降低7.7~10.5kPa,温升增加3%~10%.a、静止电器的温升随海拔升高的增高率，每100m一般在0.4K以内,但对高发热电器,如电炉、电阻器、电焊机等电器，温升随海拔升高的增高率，每100m达到2K以上。
海拔对电子元件影响
海拔对电子元件器件影响高海拔环境的两个主要特点及影响•高海拔空气稀薄、气压低：气压低——>电气间隙（Clearance）的击穿电压低空气稀薄——>风流量减小，散热量降低•海拔高度增加，宇宙射线粒子增加宇宙射线粒子——>破坏器件的电荷区电场，造成器件失效海拔超过2000米时，元气件的绝缘性能将下降，需要使用大爬距的加强型绝缘件。
另外还把过高时还需考虑元器件的降容系数，具体到每个元件，厂家会有说明降容系数的。
空气稀薄散热差元件降容系数大，易击穿，因此电气间隙要大。
电气元件和成套标注的2000米是针对试验条件的，不代表不能在2000米以上应用。
海拔高度对温升的影响很多公司在电子设备产品的设计时，都要求设备能在高海拔下稳定工作。
通常“高海拔”指的是海拔1500m(约5000英尺)或3000m(10000英尺)的高度。
对于设计和质量控制来说，预测产品在高海拔下运行时的温升是非常重要的。
有许多方法可以用于修正海拔高度对于温升的影响，而其中的许多方法都为了简化计算过程而牺牲了精度。
尽管许多公司确实使用了有依据的修正方式，然而其他很多公司不必要使用这样的复杂公式。
如今电子设备的结构很复杂。
电路板上安装着不同的电子元件，这些电子元件使得流经电路板的空气有着复杂的流场，如回流，死区和其他热源引起的热尾流。
如果不考虑这些造成分析的困难，所有表面温度的计算和海平面的测量数据都可以使用本文中的推荐方法外推到任何海拔高度（超过海拔6000米就不好这样修正了，当然，提供的数据也截止到6000m，即20000英尺）高度修正以海平面为条件测量或者计算得到的空气冷却的表面温度能够使用系数进行修正得到高海拔条件下的结果。
这种方式适用于任何依赖空气对流散热的表面，如壳温，电路板的温度和散热片的温度，甚至在不知道准确的耗散功率的情况下也能使用这种方法。
并且在一个强迫风冷系统中的空气温升也可以使用这种方法估算。
高度修正系数表达了特定的高度下对流环境的影响。
5000米海拔开关电源安规距离要求
5000米海拔开关电源安规距离要求简介在高海拔环境下使用开关电源时，需要考虑安规距离要求，以确保设备的正常运行和安全性。
本文将介绍5000米海拔下开关电源的安规距离要求，并提供相关建议。
开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。
它通过开关器件（如开关管）的开关动作，实现对输入电压的调整和稳定，从而得到所需的输出电压和电流。
高海拔环境对开关电源的影响在海拔较高的地区，气压较低，空气稀薄，这会对开关电源的工作产生一定影响。
主要影响包括：1.散热问题：海拔较高的地区气温较低，开关电源的散热效果可能不如低海拔地区，可能需要增加散热装置来保证正常运行。
2.绝缘问题：由于气压较低，绝缘材料的绝缘能力可能会降低，需要在设计和选择材料时注意绝缘性能的要求。
3.电磁兼容性问题：海拔较高的地区，由于空气稀薄，电磁波的传播速度可能会增加，可能会对电磁兼容性产生影响，需要进行相应的测试和调整。
5000米海拔下的安规距离要求为了确保开关电源在高海拔环境下的正常运行和安全性，有一些安规距离要求需要满足。
具体要求如下：1.输入和输出端子之间的安全距离：在5000米海拔下，由于绝缘性能可能会降低，需要增加输入和输出端子之间的安全距离，以避免电击和火灾等安全问题。
2.端子与外壳之间的安全距离：同样需要增加端子与外壳之间的安全距离，以避免因绝缘性能降低而导致的安全问题。
3.散热装置与其他元器件之间的安全距离：为了保证散热效果，散热装置通常需要与其他元器件保持一定的安全距离，以避免热量传递过程中对其他元器件的影响。
4.其他安规要求：除了上述安规距离要求外，还需要满足其他安规要求，如绝缘电阻、耐压、耐热等方面的要求。
开关电源在高海拔环境下的注意事项除了满足安规距离要求外，还需要注意以下事项，以确保开关电源在高海拔环境下的正常运行：1.散热设计：在高海拔环境下，由于气温较低，开关电源的散热效果可能不如低海拔地区，需要进行合理的散热设计，如增加散热装置、优化散热结构等。
光耦器件 限制 海拔
光耦器件限制海拔光耦器件的海拔限制是指在特定的海拔高度下，光耦器件的性能和可靠性是否受到影响。
海拔高度一般用来描述物体距离海平面的高度，通常以米为单位。
在一些特殊的应用场景中，光耦器件需要在较高的海拔地区工作，因此对于海拔限制的研究非常重要。
光耦器件作为一种可以实现光电隔离的电子元件，广泛应用在工业自动化、通信设备、医疗仪器、汽车电子等领域。
在这些领域中，光耦器件的性能和可靠性对于系统的正常运行至关重要。
在较高的海拔地区，由于大气压力的降低，空气的密度也会减小。
这将对光耦器件的光电转换效率造成一定的影响。
相比于低海拔地区，较高的海拔地区的气压较低，光的传输受到的阻力较小，从而影响了光耦器件的光电效果。
因此，在设计光耦器件时，需要对海拔高度进行合理的考虑和处理。
海拔限制对光耦器件的影响主要包括两个方面：一是电气特性，二是环境适应性。
首先，海拔高度对光耦器件的电气特性有一定的影响。
在较高的海拔地区，光耦器件中光电转换的效率会降低。
这是因为光的传播速度受到温度和大气压力等参数的影响，随着海拔高度的增加，温度和大气压力的变化会导致光速的变化，进而影响光耦器件的传输性能。
因此，在设计和选型光耦器件时，需要考虑到海拔高度对光速的影响，以确保器件的正常工作。
其次，海拔限制还对光耦器件的环境适应性产生一定的影响。
较高海拔地区的环境通常具有低气压、低温度、高辐射等特点，这些因素都可能对光耦器件的性能和可靠性造成影响。
例如，低气压环境下，光耦器件中的封装和外壳材料可能会出现气密性问题，影响器件的密封性和耐高压性。
而低温环境下，器件的温度特性和稳定性也可能受到影响。
此外，辐射对光耦器件的光电效果也会产生一定的影响，因此在辐射环境较强的地区，需要选择适合的材料和设计方案。
综上所述，光耦器件的海拔限制是一个重要的设计和应用考虑因素。
在选择和使用光耦器件时，需要了解所处海拔高度对器件性能和可靠性的影响，并采取相应的措施来解决问题。
海拔对电子元件影响
海拔对电子元件器件的使用主要为海拔超过2000米时，元气件的绝缘性能将下降，需要使用大爬距的加强型绝缘件。
另外还把过高时还需考虑元器件的降容系数，具体到每个元件，厂家会有说明降容系数的。
空气稀薄散热差元件降容系数大易击穿，因此电气间隙要大。
电气元件和成套标注的2000米是针对试验条件的，不代表不能在2000米以上应用。
海拔高度对温升的影响很多公司在电子设备产品的设计时，都要求设备能在高海拔下稳定工作。
通常“高海拔”指的是海拔1500m(约5000英尺)或3000m(10000英尺)的高度。
对于设计和质量控制来说，预测产品在高海拔下运行时的温升是非常重要的。
有许多方法可以用于修正海拔高度对于温升的影响，而其中的许多方法都为了简化计算过程而牺牲了精度。
尽管许多公司确实使用了有依据的修正方式，然而其他很多公司不必要使用这样的复杂公式。
如今电子设备的结构很复杂。
电路板上安装着不同的电子元件，这些电子元件使得流经电路板的空气有着复杂的流场，如回流，死区和其他热源引起的热尾流。
如果不考虑这些造成分析的困难，所有表面温度的计算和海平面的测量数据都可以使用本文中的推荐方法外推到任何海拔高度（作者吹牛啦，超过海拔6000米就不好这样修正了，当然，提供的数据也截止到6000m，即20000英尺）高度修正以海平面为条件测量或者计算得到的空气冷却的表面温度能够使用系数进行修正得到高海拔条件下的结果。
这种方式适用于任何依赖空气对流散热的表面，如壳温，电路板的温度和散热片的温度，甚至在不知道准确的耗散功率的情况下也能使用这种方法。
并且在一个强迫风冷系统中的空气温升也可以使用这种方法估算。
高度修正系数表达了特定的高度下对流环境的影响。
这种方法首先是参考文献1所提出的。
电子设备的对流环境包括：轴流/离心风扇冷却系统，有通风孔的机箱中的或是直接暴露在外以自然对流冷却的电子元件。
系数表如下表1。
上表中的轴流风扇冷却系统中的常规和大功率器件的温升修正系数有所不同。
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海拔对电子元件器件的使用主要为海拔超过2000米时，元气件的绝缘性能将下降，需要使用大爬距的加强型绝缘件。
另外还把过高时还需考虑元器件的降容系数，具体到每个元件，厂家会有说明降容系数的。
空气稀薄散热差元件降容系数大易击穿，因此电气间隙要大。
电气元件和成套标注的2000米是针对试验条件的，不代表不能在2000米以上应用。
海拔高度对温升的影响很多公司在电子设备产品的设计时，都要求设备能在高海拔下稳定工作。
通常“高海拔”指的是海拔1500m(约5000英尺)或3000m(10000英尺)的高度。
对于设计和质量控制来说，预测产品在高海拔下运行时的温升是非常重要的。
有许多方法可以用于修正海拔高度对于温升的影响，而其中的许多方法都为了简化计算过程而牺牲了精度。
尽管许多公司确实使用了有依据的修正方式，然而其他很多公司不必要使用这样的复杂公式。
如今电子设备的结构很复杂。
电路板上安装着不同的电子元件，这些电子元件使得流经电路板的空气有着复杂的流场，如回流，死区和其他热源引起的热尾流。
如果不考虑这些造成分析的困难，所有表面温度的计算和海平面的测量数据都可以使用本文中的推荐方法外推到任何海拔高度（作者吹牛啦，超过海拔6000米就不好这样修正了，当然，提供的数据也截止到6000m，即20000英尺）高度修正以海平面为条件测量或者计算得到的空气冷却的表面温度能够使用系数进行修正得到高海拔条件下的结果。
这种方式适用于任何依赖空气对流散热的表面，如壳温，电路板的温度和散热片的温度，甚至在不知道准确的耗散功率的情况下也能使用这种方法。
并且在一个强迫风冷系统中的空气温升也可以使用这种方法估算。
高度修正系数表达了特定的高度下对流环境的影响。
这种方法首先是参考文献1所提出的。
电子设备的对流环境包括：轴流/离心风扇冷却系统，有通风孔的机箱中的或是直接暴露在外以自然对流冷却的电子元件。
系数表如下表1。
上表中的轴流风扇冷却系统中的常规和大功率器件的温升修正系数有所不同。
常规的温升修正系数可以用于所有测量得到的表面温度，并且能够使用于元器件的外壳，电路板表面和散热器的鳍片。
也可用于空气的温升。
而对那些温升主要是由于自身功率支配并非是空气温度升高影响的器件来说，常规的温升修正系数有些过于保守了。
推荐的大功率的修正系数主要是减小过于保守的常规系数。
最后自然对流的温升修正系数主要用于修正自然对流所冷却的表面温度。
表一中的系数使用以下的方程（1）修正高度的影响。
T(z) -- Tamb = [ TSL--TSL,amb] × Multiplier(z, Configuration) (1)其中：T(z) -Tamb表示海拔高度z下的表面温度或空气的温度减去环境温度TSL -- TSL,amb表示海平面下的表面温度或空气的温度减去环境温度Multiplier(z, Configuration) 是表一中的温升修正系数这种简单的高度修正方式使用了特定的系数修正了海平面条件下的温升,并且消除了耗散功率的不确定性和对流流场不均匀的影响.一旦使用这种方式确定了高海拔下的表面温度或临界温度,就可以使用传统的热阻网络法计算出结温或是与散热片接触区域的温度.另一种方式是直接在表面温度上增加一个固定的温升,而不考虑对流环境或是耗散功率, 如3000米(10000英尺)的情况下,通常是直接增加5° 到7°C.而有的则以海拔高度升高进行累加,如每300米温升增加1°C.这些方式也是非常简单的,但也许仅适合于以前的产品,他们不如公式1和表一的修正方法精确,而且会使得热管理设计和相关的决定不够优化.海拔高度对散热的影响随着海拔高度的增大，空气的密度逐渐降低，而对流换热能力和设备的整体热容量也不断的减少，因此。
所有依赖于自然对流和强迫风冷散热的设备在高海拔的情况下需要用更多的空气流量来保持与海平面下同样的温升。
因此，如果知道了空气密度的变化就可以通过对流换热方程来推导出温升的增加量。
温升修正系数的来源表1中的温升修正系数和使用对流换热方程所推导出的结果一样准确，但是精度却远不如使用CFD模拟或是在高海拔下实际测量所得到的结果。
然而在缺乏相应的仿真手段和测量资源的时候，这是一种非常简便并且有理论依据的方法。
强迫风冷系统中空气的温升取决于能量守恒关系。
由于空气的比热和速度变化随着海拔高度的改变很小，而空气的温升与密度则成反比。
因此，空气或者低能耗的器件的温升修正系数可以简化为空气在高海拔和海平面时的密度比的问题。
而高能耗器件的温升还由耗散功率的大小所决定。
在这种情况下，对流传热系数可以通过雷诺数和普朗特数来表达。
由于普朗特数是一个相关的量，，而包含着密度变化的雷诺数则反映在ca热阻的变化量上，并通过工作温度的升高表现出来。
自然对流冷却系统中的对流换热系数则通过格拉晓夫数和普朗特数表示。
这种情况下，包含温度和密度变化的格拉晓夫数也反映在ca热阻的变化量上，并通过工作温度的升高表现出来。
恒定温度下空气密度的变化比率关系可以从文献2中找到。
而常规的对流换热传热关系则可以从文献3中找到。
海拔高，温度一般会低……气体流动不好，散热改进……避免紫外线直接照射电路元件……为什么要进行热设计? 高温对电子产品的影响:绝缘性能退化;元器件损坏;材料的热老化;低熔点焊缝开裂、焊点脱落. 温度对元器件的影响:一般而言,温度升高电阻阻值降低;高温会降低电容器的使用寿命;高温会使变压器、扼流圈绝缘材料的性能下降, 一般变压器、扼流圈的允许温度要低于95C;温度过高还会造成焊点合金结构的变化—IMC增厚,焊点变脆,机械强度降低;结温的升高会使晶体管的电流放大倍数迅速增加,导致集电极电流增加,又使结温进一步升高,最终导致组件失效. 热设计的目的控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在所处的工作环境条件下不超过标准及规范所规定的最高温度.最高允许温度的计算应以元器件的应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致. 在本次讲座中将学到那些内容风路的布局方法、产品的热设计计算方法、风扇的基本定律及噪音的评估方法、海拔高度对热设计的影响及解决对策、热仿真技术、热设计的发展趋势. 授课内容风路的设计方法20分钟产品的热设计计算方法40分钟风扇的基本定律及噪音的评估方法 20分钟海拔高度对热设计的影响及解决对策 20分钟热仿真技术、热设计的发展趋势50分钟概述风路的设计方法:通过典型应用案例,让学员掌握风路布局的原则及方法. 产品的热设计计算方法:通过实例分析,了解散热器的校核计算方法、风量的计算方法、通风口的大小的计算方法. 风扇的基本定律及噪音的评估方法:了解风扇的基本定律及应用;了解噪音的评估方法. 海拔高度对热设计的影响及解决对策:了解海拔高度对风扇性能的影响、海拔高度对散热器及元器件的影响,了解在热设计如何考虑海拔高度对热设计准确度的影响. 热仿真技术:了解热仿真的目的、要求,常用热仿真软件介绍. 热设计的发展趋势:了解最新散热技术、了解新材料. 风路设计方法自然冷却的风路设计设计要点机柜的后门(面板)不须开通风口. 底部或侧面不能漏风. 应保证模块后端与机柜后面门之间有足够的空间. 机柜上部的监控及配电不能阻塞风道,应保证上下具有大致相等的空间. 对散热器采用直齿的结构,模块放在机柜机架上后,应保证散热器垂直放置,即齿槽应垂直于水平面.对散热器采用斜齿的结构,除每个模块机箱前面板应开通风口外,在机柜的前面板也应开通风口. 风路设计方法自然冷却的风路设计设计案例风路设计方法自然冷却的风路设计典型的自然冷机柜风道结构形式风路设计方法强迫冷却的风路设计设计要点如果发热分布均匀, 元器件的间距应均匀,以使风均匀流过每一个发热源. 如果发热分布不均匀,在发热量大的区域元器件应稀疏排列,而发热量小的区域元器件布局应稍密些,或加导流条,以使风能有效的流到关键发热器件. 如果风扇同时冷却散热器及模块内部的其它发热器件,应在模块内部采用阻流方法,使大部分的风量流入散热器. 进风口的结构设计原则:一方面尽量使其对气流的阻力最小,另一方面要考虑防尘,需综合考虑二者的影响. 风道的设计原则风道尽可能短,缩短管道长度可以降低风道阻力; 尽可能采用直的锥形风道,直管加工容易,局部阻力小; 风道的截面尺寸和出口形状,风道的截面尺寸最好和风扇的出口一致,以避免因变换截面而增加阻力损失,截面形状可为园形,也可以是正方形或长方形; 风路设计方法强迫冷却的风路设计典型结构风路设计方法强迫冷却的风路设计电源系统典型的风道结构-吹风方式风路设计方法热设计的基础理论自然对流换热大空间的自然对流换热 Nu=C(Gr.Pr)n. 定性温度: tm=(tf+tw)/2 定型尺寸按及指数按下表选取热设计的基础理论自然对流换热有限空间的自然对流换热垂直封闭夹层的自然对流换热问题分为三种情况: (1) 在夹层内冷热壁的两股流道边界层能够相互结合,形成环流; (2) 夹层厚度δ与高度之比δ/h>0.3时,冷热的自然对流边界层不会相互干扰,也不会出现环流,可按大空间自然对流换热计算方法分别计算冷热的自然对流换热; (3) 冷热壁温差及厚度均较小,以厚度为定型尺寸的Gr=(Bg△t δ3)/υ3<2000时,通过夹层的热量可按纯导热过程计算. 热设计的基础理论自然对流换热有限空间的自然对流换热水平夹层的自然对流换热问题分为三种情况: (1) 热面朝上,冷热面之间无流动发生,按导热计算; (2) 热面朝下,对气体Gr.Pr<1700,按导热计算; (3) 有限空间的自然对流换热方程式: Nu=C(Gr.Pr)m(δ/h)n 定型尺寸为厚度δ,定性温度为冷热壁面的平均温度Tm=(tw1+tw2 ) 热设计的基础理论流体受迫流动换热管内受迫流动换热管内受迫流动的特征表现为:流体流速、管子入口段及温度场等因素对换热的影响. 入口段:流体从进入管口开始需经历一段距离后管两侧的边界层才能够在管中心汇合,这时管断面流速分布及流动状态才达到定型.这段距离称为入口段.入口段管内流动换热系数是不稳定的,所以计算平均对流换热系数应对入口段进行修正.在紊流时,如果管长与管内径之比L/d>50则可忽略入口效应,实际上多属于此类情况. 管内受迫层流换热准则式: Nu=0.15Re0.33 Pr0.43Gr0.1(Pr/Prw)0.25 管内受迫紊流换热准则式: tw>tf Nu=0.023Re0.8 Pr0.4. tw<TF&NBSP;&NBSP;&NBSP;&NBSP;&NBSP;&NBSP;NU=0.023RE0.8 div < 突然缩小: 可从相关的资料中查阅经验值. A1) 按大面积流速计算的局部阻力系数:ζ2＝(1-A2 A2) 按小面积流速计算的局部阻力系数:ζ1＝(1-A1 突然扩大: ξ-局部阻力系数 2 hj＝ξρV2 局部阻力de="4A/x" 引入当量水力半径后所有园管的计算方法与公式均可适用非园管,只需把园管直径换成当量水力直径. 非园管道沿程阻力的计算流体动力学基础热设计的基础理论0.25 Re="Vde/ν<Re<105,λ采用布拉修斯公式计算: d),即紊流时沿程阻力系数不仅与雷诺数有关,还与相对粗糟度ε有关. 尼古拉兹采用人工粗糟管进行试验得出了沿程阻力系数的经验公式: λ＝f(Re,ε hf="λ(L/de)(ρV2/2)" 管内紊流沿程阻力计算λ-沿程阻力系数,λ＝64 管内层流沿程阻力计算(达西公式) 紊流Re="Vde/ν电子产品的热设计方法全面论述了电子产品的热设计原理与方法，是篇难得的资料。